Top Banner
JRSDD, Edisi Juni 2016, Vol. 4, No. 2, Hal:185 - 196 (ISSN:2303-0011) Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan Kapasitas Sungai Menggunakan Softwere HEC-RAS Tri Utami 1) Ofik Taufik Purwadi 2) Gatot Eko Susilo 3) Abstract Way Besai river is located in Sumberjaya subdistrict, West Lampung district, Lampung . It is one of the sub river from Tulang Bawang river. Way Besai river has been used as a the electric power source, known as Besai hydropower. Besai Hydropower has decreased energy supply of 40 MW from the supply optimum can reachs 90 MW. his is due to the catcment area conditions of the Way Besai rivers are "metastable" so which effected in the shallowing of the cross-section quickly. So it needs the capacity increased of the cross-section of the river until the early condition where is the supply can reachs 90 MW. For the first step in improving the capacity of the Way Besai river needed hydraulics river simulation process that facilitated by using Hydrologic Engineering Center-River Analysis System (HEC-RAS) Program. HEC-RAS program can help to modeling the flow of cross-section of the river on the existing condition and normalization using the steady flow options and data input including maximum discharge data. The output of modeling using HEC-RAS program can be seen in the form of pictures and a table that presents the characteristics of a cross-section of the river. From the result of the analysis founded that to reach the normalization condition, needs the dredging until the elevation +713,00 level, with 2.435.590,09 m 3 of volume capacity of dredging. When the water level of the river reachs Full Supply Level (FSL) elevation that is on elevation +722,00 level founded that the maximum discharge in the downstream in the amount of 57,19 m 3 /s, with water volume capacity in the 1.471.185,77 m 3 . For the Reservoir Surface Area in Way Besai river has increased with 28,6% from the exsisting condition that recorded from Sta 0+000 level until sta 3+391,45 level Keywords: Debit ,HEC-RAS, Manning calibration , Normalization, River. Abstrak Sungai Way Besai terletak di kecamatan Sumberjaya, Kabupaten Lampung Barat yang merupakan salah satu anak sungai dari sungai Tulang Bawang. Saat ini sungai Way Besai telah dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik yang dikenal dengan nama PLTA Besai. Kondisi PLTA saat ini mengalami penurunan pasokan energi sebesar 40 MW, hal ini dikarenakan oleh kondisi tanah pada sungai ini yang bersifat “metastable” yang mengakibatkan pendangkalan penampang sungai secara cepat. Sehinga dibutuhkan peningkatan penampang sungai sampai pada kondisi awal, dimana pasokan energi di PLTA tersebut mecapai 90 MW. Untuk langkah awal dalam meningkatan kapasitas sungai Way Besai dibutuhkan proses simulasi hidrolika sungai yang dipermudah dengan menggunakan Program Hydrologic Engineering Center-River Analysis System (HEC-RAS). Program HEC-RAS dapat membantu memodelkan aliran penampang sungai pada kondisi existing dan normalisasi yang menggunakan opsi aliran steady flow dan input data berupa data debit maksimum. Output dari pemodelan menggunakan program HEC-RAS ini dapat dilihat berupa gambar dan tabel yang menyajikan tentang karakteristik dari penampang sungai tersebut. 1) Mahasiswa pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung. 2) Staf pengajar pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung. Jalan. Prof. Sumantri Brojonegoro 1. Gedong Meneng Bandar lampung. 3) Staf pengajar pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Lampung. Jalan Prof. Sumantri Brojonegoro 1. Gedong Meneng Bandar Lampung.
12

Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Nov 13, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

JRSDD, Edisi Juni 2016, Vol. 4, No. 2, Hal:185 - 196 (ISSN:2303-0011)

Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan Kapasitas SungaiMenggunakan Softwere HEC-RAS

Tri Utami 1)

Ofik Taufik Purwadi2)

Gatot Eko Susilo3)

AbstractWay Besai river is located in Sumberjaya subdistrict, West Lampung district, Lampung. It is one ofthe sub river from Tulang Bawang river. Way Besai river has been used as a the electric powersource, known as Besai hydropower. Besai Hydropower has decreased energy supply of 40 MWfrom the supply optimum can reachs 90 MW. his is due to the catcment area conditions of the WayBesai rivers are "metastable" so which effected in the shallowing of the cross-section quickly. Soit needs the capacity increased of the cross-section of the river until the early condition where isthe supply can reachs 90 MW.For the first step in improving the capacity of the Way Besai river needed hydraulics riversimulation process that facilitated by using Hydrologic Engineering Center-River Analysis System(HEC-RAS) Program. HEC-RAS program can help to modeling the flow of cross-section of theriver on the existing condition and normalization using the steady flow options and data inputincluding maximum discharge data. The output of modeling using HEC-RAS program can be seenin the form of pictures and a table that presents the characteristics of a cross-section of the river.From the result of the analysis founded that to reach the normalization condition, needs thedredging until the elevation +713,00 level, with 2.435.590,09 m3 of volume capacity of dredging.When the water level of the river reachs Full Supply Level (FSL) elevation that is on elevation+722,00 level founded that the maximum discharge in the downstream in the amount of 57,19m3/s, with water volume capacity in the 1.471.185,77 m3. For the Reservoir Surface Area in WayBesai river has increased with 28,6% from the exsisting condition that recorded from Sta 0+000level until sta 3+391,45 level

Keywords: Debit ,HEC-RAS, Manning calibration , Normalization, River.

AbstrakSungai Way Besai terletak di kecamatan Sumberjaya, Kabupaten Lampung Barat yang merupakansalah satu anak sungai dari sungai Tulang Bawang. Saat ini sungai Way Besai telah dimanfaatkansebagai pembangkit listrik yang dikenal dengan nama PLTA Besai. Kondisi PLTA saat inimengalami penurunan pasokan energi sebesar 40 MW, hal ini dikarenakan oleh kondisi tanah padasungai ini yang bersifat “metastable” yang mengakibatkan pendangkalan penampang sungai secaracepat. Sehinga dibutuhkan peningkatan penampang sungai sampai pada kondisi awal, dimanapasokan energi di PLTA tersebut mecapai 90 MW. Untuk langkah awal dalam meningkatan kapasitas sungai Way Besai dibutuhkan proses simulasihidrolika sungai yang dipermudah dengan menggunakan Program Hydrologic EngineeringCenter-River Analysis System (HEC-RAS). Program HEC-RAS dapat membantu memodelkanaliran penampang sungai pada kondisi existing dan normalisasi yang menggunakan opsi aliransteady flow dan input data berupa data debit maksimum. Output dari pemodelan menggunakanprogram HEC-RAS ini dapat dilihat berupa gambar dan tabel yang menyajikan tentangkarakteristik dari penampang sungai tersebut.

1) Mahasiswa pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung.2) Staf pengajar pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung. Jalan. Prof. Sumantri Brojonegoro 1. Gedong Meneng Bandar lampung. 3) Staf pengajar pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Lampung. Jalan Prof. Sumantri Brojonegoro 1. Gedong Meneng Bandar Lampung.

Page 2: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Dari hasil analisis diperoleh bahwa untuk mencapai kondisi normalisasi, dilakukan pengerukkansampai pada elevasi +713,00 dengan kapasitas volume galian sebesar 2.435.590,09 m3. Ketikamuka air sungai mencapai elevasi Full Supply Level (FSL) yaitu pada elevasi +722,00 diperolehdebit maksimum di penampang hilir sungai sebesar 57,19 m3/s, dengan kapasitas volume airmencapai 1.471.185,77 m3. Untuk Reservoar Surface Area sungai Way Besai pada kondisinormalisasi mengalami peningkatan sebesar 28,6% dari kondisi exsisting yang terukur dari Sta0+000 sampai 3+391,45. Kata kunci : Debit, HEC-RAS, Kalibrasi Manning, Normalisasi, Sungai,

1. PENDAHULUANDi Provinsi Lampung banyak terdapat sungai-sungai besar, salah satunya adalah sungaiTulang Bawang, yang mana salah satu aliran anak sungai ini melintasi kawasan diKecamatan Sumberjaya, Kabupaten Lampung Barat yang dikenal dengan sebutan sungaiWay Besai. Sungai Way Besai memiliki banyak manfaat bagi masyarakat sekitar sepertiPembangkit Listrik Tenaga Air Besai (PLTA Besai). Sejak tahun 1990 an pemerintahtelah berusaha memanfaatkan aliran sungai ini untuk membangkitkan listrik yang bergunadalam memenuhi kebutuhan masyarakat sekitar. PLTA Besai ini mulai beroprasi sejakFebruari 2001 dengan kapasitas terpasang 2x45 Mega Watt.

Letak sugai Way Besai ini berada di daerah perbukitan dengan curah hujan yang cukuptinggi serta kodisi tanah yang “metastable” (yaitu tampak stabil pada musim kemarau,namun berubah menjadi labil pada musim penghujan). Dengan kondisi DAS Way Besaiyang seperti ini memungkinkan banyaknya material permukaan tanah seperti kerikil,pasir, dan bebatuan ikut terbawa masuk ke dalam sungai. Dengan kondisi ini PLTA Besaiyang berada di Lampung Barat mengalami penurunan energi listrik akibat kemarau.Penurunan daya mencapai 40 MW dimana sebelumnya memiliki pasokan energi 90 MW,namun saat ini hanya bisa dioperasikan sekitar 50 MW. Data hasil studi PT RaditiaPuspita Snellindo, data debit air tahun 2004 hingga 2012 (kecuali 2009 dan 2010 tidaktercatat) menunjukan bahwa hampir sepanjang tahun, baik musim hujan dan musimkemarau mengalami limpasan air diatas spillway dengan ketinggian yang selalu terjadiminimum 15 cm.

Salah satu yang dapat dilakukan untuk mengatasi permasalahan ini yakni mendesainulang penampang sungai dengan meninjau debit maksimum pada aliran sungai Way Besaiyang kemudian dilakukan pemodelan menggunakan software HEC-RAS. Pemodelan inidigunakan untuk menormalisasikan penampang sungai yang nantinya akan diketahuipeningkatan kapasitas tampungan sungai sehingga limpasan air di atas spillway padamusim hujan dapat diminimalisir serta kita juga akan mengetahui karakteristikpenampang sungai tersebut. Penelitian yang berupa pemodelan aliran sungai ini dapatdigunakan untuk memberikan informasi mengenai penampang sungai Way Besai yangdapat menampung debit maksimum dengan kapasitas volume air efektif.

2. TINJAUAN PUSTAKA2.1. Siklus HidrologiHidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi baik mengenai terjadinya,peredarannya dan penyabarannya, sifat-sifat serta hubungannya dengan lingkungan

Desain penampang sungai Way Besai melalui peningkatan kapasitas sungai ...

186

Page 3: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Buktin

terutama dengan makhluk hidup (Triatmodjo, 2008). Air hujan yang jatuh di permukaanterbagi menjadi dua bagian, pertama sebagai aliran limpasan (overland flow) dan keduabagian air yang terinfiltrasi. Jumlah yang mengalir sebagai aliran limpasan dan yangterinfiltrasi tergantung dari banyak faktor. Makin besar bagian air hujan yang mengalirsebagai aliran limpasan maka bagian air yang terinfiltrasi akan menjadi semakin kecil,demikian juga sebaliknya 2.2. SungaiSuatu alur yang panjang di atas permukaan bumi tempat mengalirnya air yang berasaldari hujan disebut alur sungai. Sungai sebagai drainase alam mempunyai jaringan sungaidengan penampangnya, mempunyai areal tangkapan hujan atau disebut Daerah AliranSungai (DAS). Sungai-sungai menurut Bambang Triatmodjo dapat dikelompokkan dalamtiga tipe, yaitu sungai perennial, sungai Ephemeral, sungai Internitten. 2.3. HidrometriHidrometri secara umum dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari cara-carapengukuran air. Berdasarkan pengertian tersebut berarti hidrometri mencakup kegiatanpengukuran air permukaan dan air bawah permukaan. Stasiun hidrometri merupakantempat di sungai yang dijadikan tempat pengukuran debit sungai, maupun unsur-unsuraliran lainnya (Harto, Sri. 2000). Dalam penempatan atau pemilihan stasiun hidrometriterdapat dua pertimbangan yang perlu diperhatikan, yaitu jaringan hidrologi di seluruhDAS serta kondisi lokasi yang harus memenuhi syarat tertentu. 2.4. DebitDalam hidrologi dikemukakan, debit air sungai adalah tinggi permukaan air sungai yangterukur oleh alat ukur pemukaan air sungai. Menurut Sosrodarsono dan Takeda (2006),debit air sungai adalah laju aliran air yang melewati suatu penampang melintang denganpersatuan waktu. Besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik(m3/detik). Sedangkan menurut Harnalin (2010), debit air adalah jumlah air yangmengalir dari suatu penampang tertentu (sungai/saluran/mata air) peratuan waktu(ltr/dtk,m3/dtk, dm3/dtk). Sungai itu terbentuk dengan adanya aliran air dari satu ataubeberapa sumber air yang berada di ketinggian, misalnya disebuah puncak bukit ataugunung yang tinggi, dimana air hujan sangat banyak jatuh di daerah itu, kemudianterkumpul dibagian yang cekung, lama kelamaan dikarenakan sudah terlalu penuh,akhirnya mengalir keluar melalui bagian bibir cekungan yang paling mudah tergerus air.Menurut Soemarto (1999) debit diartikan sebagai volume air yang mengalir lewat suatupenampang melintang dalam alur (Channel), pipa, ambang, akuifer dan sebagainya persatuan waktu. Besarnya debit ditentukan oleh luas penampang air dan kecepatanalirannya, yang dapat dinyatakan dengan persamaan (Triatmodjo,1993a):

Q=A .V (1)

Dimana : Q = debit air (m3/detik atau m3/jam)A = luas penampang air (m2) V = kecapatan air melalui penampang tersebut (m/detik)Dalam aliran melalui saluran terbuka, distribusi kecepatan tergantung pada banyak faktorseperti bentuk saluran, kekasaran dinding, keberadaan permukaan bebas, dan debit aliran.

Tri Utami, Ofik Taufik Purwadi, Gatot Eko Susilo.

187

Page 4: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Distribusi kecepatan tidak merata di setiap titik pada tampang melintang seperti padaGambar 1. ( Triatmodjo, 1993b)

Gambar 1. Distribusi kecepatan di berbagai potongan melintang saluran

2.5. Analisa Saluran TerbukaSaluran terbuka merupakan saluran air dimana air mengalir dengan muka air yang bebas.Aliran air dalam suatu saluran dapat berupa aliran saluran terbuka maupun aliran pipa.Klasifikasi aliran pada saluran terbuka:

1. Aliran permanen dan tak permanen2. Aliran seragam dan berubah3. Aliran laminar dan turbulen4. Aliran subkritis, kritis, dan superkritis

Distribusi kecepatan melalui saluran terbuka tergantung pada banyak faktor sepertibentuk saluran, kekasaran dinding, keberadaan permukaan bebas, dan debit aliran. Dalamtata cara pengukuran arus untuk menentukan kecepatan suatu penampang sungai, menurutU.S Geologikcal Survey, (Chow, 1985) penampang saluran dibagi menurut beberapa garisvertikal berurutan, dan kecepatan rata-rata bagian vertikal ditetukan dengan mengukurkecepatan pada 0,6 x tinggi setiap bagian, atau bila diperlukan hasil yang lebih teliti,dengan mengambil rata-rata kecepatan pada 0,2 dan 0,8 x tinggi msing-masing. Bilatertutup es, kecepatan rata-rata tidak lagi terletak di dekat 0,6 x kedalaman aliran, namunhasil yang didapat dari pengukur di kedalaman 0,2 dan 0,8 masih cukup baik. Rata-ratakecepatan dari setiap bagian vertikal yang berurutan dikalikan dengan luas bagian vertikalmenghasilkan nilai debit yang melalui garis vertikal dari penampang melintang 2.6. Program HEC-RASHEC-RAS merupakan program aplikasi untuk memodelkan aliran di sungai, RiverAnalysis System (RAS), yang dibuat oleh Hydrologic Engineering Center (HEC) yangmerupakan satu divisi di dalam Institute for Water Resources (IWR), di bawah US ArmyCorps of Engineers (USACE). HEC-RAS merupakan model satu dimensi aliranpermanen maupun tak permanen (steady and unsteady one-dimensional flow model).HEC-RAS versi terbaru saat ini, Versi 4.1, beredar sejak Januari 2010. HEC-RASmemiliki empat komponen model satu dimensi (Istiarto, 2012):

1. Hitungan profil muka air aliran permanen, Langkah hitungan profil muka air yang dilakukan oleh modul aliran permanenHEC-RAS didasarkan pada penyelesaian persamaan energi (satu-dimensi).Kehilangan energi dianggap diakibatkan oleh gesekan (Persamaan Manning) dankontraksi/ekspansi (koefisien dikalikan beda tinggi kecepatan). Persamaan

Desain penampang sungai Way Besai melalui peningkatan kapasitas sungai ...

188

Page 5: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Buktin

momentum dipakai manakala dijumpai aliran berubah cepat (rapidly varied flow),misalnya campuran regime aliran sub-kritik dan super-kritik (hydraulic jump),aliran melalui jembatan, aliran di percabangan sungai (stream junctions). Ada duajenis percabangan sungai. Yang pertama adalah dua atau lebih anak sungaibertemu dan aliran dari masing-masing anak sungai sebelum titik cabang(junction) bersatu dan mengalir ke sungai induk. Yang kedua, aliran dari satu ruas(reach) setelah melewati titik cabang berpisah menjadi aliran melalui dua ataulebih anak sungai (Istiarto, 2014).

2. Simulasi aliran tak permanen, Unsteady Flow Simulation. Program ini mampu menyimulasikan aliran takpermanen satu dimensi pada sungai yang memiliki alur kompleks. Semula, modulaliran tak permanen HEC-RAS hanya dapat diaplikasikan pada aliran sub-kritik,namun sejak diluncurkannya versi 3.1, modul HEC-RAS dapat pulamenyimulasikan regime aliran campuran (sub-kritik, super-kritik, loncat air, dandraw-downs).

3. Hitungan transport sedimen, Sediment Transport/Movable Boundary Computations. Program ini mampumenyimulasikan transpor sedimen satu dimensi (simulasi perubahan dasar sungai)akibat gerusan atau deposisi dalam waktu yang cukup panjang (umumnya tahunan,namun dapat pula dilakukan simulasi perubahan dasar sungai akibat sejumlahbanjir tunggal).

4. Hitungan kualitas air. Water Quality Analysis. HEC-RAS versi 4.0 dapat dipakai untuk melakukananalisis temperatur air serta simulasi transport beberapa konstituen kualitas air,seperti Algae, Dissolved Oxygen, Carbonaceuos Biological Oxygen Demand,Dissolved Dissolved Nitrite Nitrogen, Dissolved Nitrate Nitrogen, and DissovedOrganic Nitrogen.

Pendekatan yang dilakukan HEC-RAS adalah membagi area penampang berdasarkan darinilai n (koefisien kekasaran manning) sebagai dasar bagi pembagian penampang. setiapaliran yang terjadi pada bagian dihitung dengan menggunakan persamaan Manning :

Q=n x A x R2 /3 x S1/2 (2)

Dimana : n = koefisien kekasaran manning A = luas bagian penampang R = jari-jari hidrolik S = kelandaian energiSetelah penampang ditentukan maka HEC-RAS akan menghitung profil muka air.Konsep dasar penghitungan profil permukaan air berdasarkan persamaan energi yaitu:

Y 2+Z2+a .v2

2

2. g=Y 1+Z1+

a. v12

2.g+he (3)

Dimana :Z = fungsi titik diatas garis referensiY = fungsi tekanan di suatu titikV = kecepatan aliranα = koefisien kecepatan he = energy head loss

Tri Utami, Ofik Taufik Purwadi, Gatot Eko Susilo.

189

Page 6: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

3. METODE PENELITIAN3.1. WilayahWilayah studi dari penelitian ini adalah di sungai Way Besai Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat. Panjang sungai yang dimodelkan sejauh 3691,45 meter yang dimulai dari Sta 0+000 – 3+691,45.3.2. Data Yang DigunakanData yang digunakan dalam penelitian ini adalah data sekunder, berupa kecepatan aliransungai dan elevasi muka air serta data geometri yang didapat dari hasil pengukuran ditahun 2014.

3.3. Pelaksanaan PenelitianAdapun tahapan-tahapan dari penilitian ini adalah sebagai berikut:3.3.1 Tahapan Persiapan

Adapun kegiatan-kegiatan yang dilakukan pada tahap persiapan ini adalahsebagai berikut:a. Pembuatan jadwal penelitian (time schedule)b. Pengumpulan data, berupa;

1) Data Long Section2) Data Cross Section3) Elevasi Muka Air4) Menganalisis data menggunakan program Software HEC-RAS

3.3.2 Tahapan Analisis dengan HEC-RASPada analisis ini menggunakan aliran steady flow dan menggunakan data geometri. Langkah-langkah dalam menjalankan program HEC-RAS :a. Membuka HEC-RASb. Mengatur Awal Programc. Pembuatan File Projectd. Peniruan Geometri Salurane. Titik Cabang (Junction)f. Interpolasi Tampang Lintang (Interpolation)g. Memasukkan Data Aliranh. Hitungan Hidraulika

4. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1. Analisis Data Dengan Menggunakan Software HEC-RASJumlah potongan melintang yang digunakan dalam penelitian ini adalah 89 potongan disungai Way Besai dan 2 potongan di sungai Way Cengkaan yang ditinjau dengan jarakmaksimum antara penampang 100 meter. Adapun analisa yang pertama dilakukan dalampenelitian ini adalah analisa Tahapan Existing, yang diuraikan secara singkat sebagaiberikut:4.1.1 Pendefinisian pekerjaan Pedefinisian pekerjaan dibuat sesuai dengan lokasi sungai yang ditinjau denganmenentukan nama direktori file termasuk eksistensinya. Dalam penelitian ini diberi namadirektori Desain Penampang Way Besai.4.1.2. Memasukan data geometri sungai.

Desain penampang sungai Way Besai melalui peningkatan kapasitas sungai ...

190

Page 7: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Buktin

Data geometri yang dimasukkan pada tahap ini adalah skema alur sungai Way Besai danWay Cengkaan.4.1.3. Memasukkan data penampang (cross section)Data penampang sungai yang dimasukkan dalam program adalah berupa angka karenaHEC-RAS tidak dapat mengindentifikasi stasiun sungai yang sebenarnya.4.1.4. Memasukkan data aliran sungaiData yang digunakan pada tahapan existing ini adalah data debit maksimum sebagaikondisi batas hulu dan kondisi batas hilirnya yang digunakan sama dengan kondisi bataspada aliran tetap (steady), yaitu kedalaman normal sungai dengan kemiringan rata-ratadasar saluran 0,0043 (untuk sungai Way Besai) dan 0,001 (untuk sungai Way Cengkaan)dan dianggap bahwa aliran pada sungai way Batanghari deprogram sebagai aliransubkritik dan superkritis (Mixed). Data debit yang digunakan sebagai input dalam proseskomputasi merupakan data sekunder yang berupa debit hasil pengukuuran sebesar11,4342 m3/s dibagian hulu Way Besai dan 0,5557 m3/s .di bagin hulu Way Cengkaan.Data debit ini hanya digunakan pada proses trial and error saat menentukan angkamanning yang sesuai atau mendekati dengan kondisi di lapangan

4.2. Kalibrasi antara Angka Manning dan Elevasi Muka Air Kalibrasi merupakan proses menyesuaikan pengukuran suatu perangkat agar sesuai ataumendekati dengan besaran standar atau rumusan yang digunakan dalam akurasi tertentu,dalam hal ini perangkat yang digunakan adalah Software HEC-RAS dan standar atauacuannya adalah hasil pengukuran di lapangan (Pohan, 2012).

Tabel 1. Hasil trial and error angka manning terhadap elevasi muka air.

Manning(n)

Elv. Muka Air (RS3.691,45)

0,050 730,81

0,055 730,85

0,060 730,89

0,065 730,93

0,070 730,96

0,075 731,00

0,078 731,02

0,080 731,04

4.3. Analisis Hasil RunningSetelah data angka manning (n=0,08 pada Way Besai dan n=0,06 pada Way Cengkaan)yang sesuai telah diperoleh maka untuk langkah selanjutnya adalah mengganti data debitdi batas hulu Way Besai sebesar 56,6343 m3/s dan data batas hulu pada Way Cengkaandibiarkan tetap. Data keduanya akan menjadi data debit maksimum di bagian hilir (elv.+722,00) yaitu sebesar 57,19 m3/s. Data debit maksimum tersebut diperoleh dari datarating curve pada Sta 0+000 yang disajikan pada Gambar 1.

Tri Utami, Ofik Taufik Purwadi, Gatot Eko Susilo.

191

Page 8: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Gambar 2. Tampilan rating curve pada Sta 0+000.

Kemudian, jika input data telah selesai dimasukkan dan program telah dijalankan makadiperoleh profil potongan melintang (cross section) dan tinggi elevasi muka air padakondisi Existing seperti contoh di bawah ini:

Gambar 3. Pofil melintang pada hulu Way Besai River Sta 2+500.

Dari contoh penampang melintang ini dapat dilihat bahwa terjadi luapan pada penampangtersebut sehingga harus dilakukan penanganan berupa peningkatan kapasitaspenampangnya agar luapan dapat terminimalisir, baik peningkatan kapasitas berupapelebaran ataupun pengerukan kedalaman sungainya agar mendapatkan penampang yangcukup. Untuk profil dasar saluran dapat dilihat seperti Gambar 3 dan untuk tampak atasdapat dilihat pada Gambar 4.

Desain penampang sungai Way Besai melalui peningkatan kapasitas sungai ...

192

Page 9: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Buktin

Gambar 4. Pofil memanjang kondisi Existing pada hulu dan hilir Way Besai.

Gambar 5. Tampak atas profil memanjang kodisi Existing.

Pada penampang yang mengalami luapan dapat terlihat juga pada gambar tampak atasprofil memanjang seperti yang disajikan pada Gambar 4. Pada penampanh yangmengalami luapan memiliki ciri-ciri dimana area air (Warna biru muda) melewati titikBank Sta (titik bulat warna merah).

4.4. Peningkatan Kapasitas Sungai (Normalisasi)Saat pemodelan telah dilakukan dengan menggunakan software HEC-RAS, maka dapatdiketahui titik mana saja yang perlu dilakukan penanganan berupa perubahan kapasitassungai pada setiap titik nya. Dari analisis menunjukkan bahwa di bagian hulu banyakpenampang yang mengalami peluapan, baik luapan pada bagian kiri saja maupun padakedua bagian sisinya, serta tidak tercapainya elevasi muka air dibagian hilir sungai WayBesai tersebut. Pada tahapan desain Normalisasi ini akan dilakukan pengerukan dantimbunan hampir disetiap penampangnya. Dalam mendesain Normalisasi inimememerlukan input data berupa angka manning (n) baru yang dianggap sesuai dengandeskripsi penampang sungai setelah normalisasi. Angka manning yang sensuai dengankondisi normalisasi ini adalah sebesar 0,033. Pada proses pemodelan kondisi Normalisasitidak jauh berbeda dengan proses pemodelan pada kondisi Exsisting. Perbedaanya, jikapada proses pemodelan Existing variabel yang dirubah dari hasil pemodelan kondisi Awaladalah angka manning dan debit di batas hulu. Tetapi, jika pada proses pemodelanNormalisasi variabel yang dirubah dari hasil pemodelan Existing berupa angka manning

Tri Utami, Ofik Taufik Purwadi, Gatot Eko Susilo.

193

Page 10: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

dan penampang sungai (cross section). Setelah data telah selesai di input dan programtelah dijalankan, maka diperoleh hasil seperti contoh dibawahn ini:

Gambar 6. Pofil memanjang kondisi Normalisasi pada hulu dan hilir Way Besai.

Gambar 7. Perbandingan penampang Existing dan Normalisasi Sta 2+500.

Gambar 8. Tampak atas profil memanjang kodisi Normalisasi.

Desain penampang sungai Way Besai melalui peningkatan kapasitas sungai ...

194

Page 11: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Buktin

5. KESIMPULANBerdasarkan uraian dan hasil pembahasan pada penelitian ini dapat disimpulkan bahwamelakukan pemodelan desain penampang pada kondisi awal (Normalisasi) menggunakansoftwere HEC-RAS di sungai Wai Besai ini menghasilkan peningkatan Reservoar SurfaceArea sebesar 28,6% dari kondisi Exsisting yang terhitung dari Sta 0+000 – 3+691,45dengan kapasitas volume galian mencapai 2.435.590,09 m3. Dari hasil pemodelan jugadapat diketahui bahwa untuk mencapai titik maksimum yaitu pada elevasi +722,00 debityang dapat ditampung adalah sebesar 57,19 m3/s di penampang bagian hilir sungai WayBesai, sehingga air dipastikan belum akan melimpas diatas spillway jika debit sungaimasih dibawah 57,19m3/s. Sedangkan untuk hasil pendesainan penampang sungai secaraNormalisasi belum bisa mencapai pada kondisi asli, hal ini dikarenakan banyaknya lahandaerah aliran sungai yang beralih fungsi menjadi daerah Spoil Bank .

DAFTAR PUSTAKA Chow, Ven Te, 1985, Hidroulika Saluran Terbuka, Jakarta: ERLANGGA.Harnalin, Bangun, 2010, Pengelolaan Air Irigasi, Dinas Pertanian Jawa Timur.Harto, Sri, 2000, Hidrologi; Teori, Masalah, dan Penyelesaian, Nafiri Offset, Yogyakarta.Istiarto, 2012, Simulasi Aliran 1-Dimensi Dengan Bantuan Paket Program Hidrodinamika

HEC-RAS, Jenjang Dasar: Simple Geometry River, UGM, Yogyakarta.Istiarto, 2014, Simulasi Aliran 1-Dimensi Dengan Bantuan Paket Program Hidrodinamika

HEC-RAS, Jenjang Lanjut: Junction And Inline Structures, UGM, Yogyakarta.Pohan, 2012, Desain Penampang sungai Way Batanghari dan Muara Sukadana Dengan

Cara Peninkatan Kapasitas Sungai Menggunakan Software HEC-RAS,Universitas Lampung, Lampung.

Sosrodarsono, S dan Takeda, 2006, Hidrologi Untuk Pengairan, Jakarta : Pt. PradnyaPramita: Jakarta.

Soemarto, CD, 1999, Hidrologi Teknik Edisi2, Jakarta: ERLANGGA.Triatmodjo, Bambang, 2008, Hidrologi Terapan, Beta Offset, Yogyakarta.Triatmodjo, Bambang, 1993a, Hidraulika I, Beta Offset, Yogyakarta.Triatmodjo, Bambang, 1993b, Hidraulika II, Beta Offset, Yogyakarta.

Tri Utami, Ofik Taufik Purwadi, Gatot Eko Susilo.

195

Page 12: Desain Penampang Sungai Way Besai Melalui Peningkatan ...

Desain penampang sungai Way Besai melalui peningkatan kapasitas sungai ...

196